Question

火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N₂H₄）和强氧化剂液态双氧水．当把0.4mol液态肼和0.8mol H₂O₂混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量（相当于25℃、101kPa下测得的热量）．
（1）反应的热化学方程式为______．
（2）又已知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol．则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是______kJ．
（3）液态肼与液态双氧水反应中当有1mol氧化产物生成时转移的物质的量是______
（4）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）依据反应物和生成物配平书写化学方程式，根据定律关系判断，0.4mol液态肼和0.8mol H₂O₂混合恰好反应，所以1mol液态肼完全反应放出641.75kJ的热量；
（2）H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；依据盖斯定律计算分析得到；
（3）氧化还原反应中，化合价升高的物质做还原剂被氧化得到氧化产物，所以氧化产物为N₂，依据化合价变化计算电子转移物质的量；
（4）依据产物判断生成物质无污染；
解答：解：（1）解：反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，0.4mol液态肼放出256.7KJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为=641.75kJ，
所以反应的热化学方程式为：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol，
故答案为：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；
（2）①N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.75kJ/mol；②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol；依据盖斯定律①-②×4得到N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（l）△H=-817.75KJ/mol：则16g液态肼物质的量==0.5mol；与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量408.875KJ；故答案为：408.875KJ；
（3）反应方程式为：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，化合价升高的物质N₂H₄做还原剂被氧化得到氧化产物，所以氧化产物为N₂，N₂H₄～N₂～4e^-；所以反应中当有1mol氧化产物生成时转移的物质的量是4mol；故答案为：4mol；
（4）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是产物为氮气和水，是空气成分不会造成环境污染；故答案为：产物不会造成环境污染；
点评：本题考查热化学方程式的书写，盖斯定律的计算判断，反应热的计算应用，注意盖斯定律的应用，题目难度中等．